Siltumsūknis vai elektriskā apkure: saprotam atšķirību COP rādītājā

COP 4.9 nozīmē, ka siltumsūknis nodrošina 4.9 kW siltuma par katru patērēto kW elektrības, pārnesot bezmaksas siltumu no gaisa — tas ir 4–5 reizes ekonomiskāk nekā elektriskais katls; tā nav maģija, bet fizika.

Tipiska izvēles situācija: elektriskais katls vai siltumsūknis?

Iedomājieties situāciju: jūs esat mājas īpašnieks ar 12 kW elektrisko katlu. Katru mēnesi saņemat rēķinus par elektrību un sākat domāt par alternatīvām. Starp variantiem redzat 12 kW Mycond BeeEco siltumsūkni ar COP 4.85. Katalogā norādīts, ka tas "patērē 4.85 reizes mazāk elektroenerģijas".

Rodas loģiski jautājumi: "Kā tas darbojas? No kurienes rodas papildu enerģija? Vai tiešām iekārta var sasniegt 485% lietderības koeficientu? Vai tas vienkārši ir mārketings?" Tāpēc ir svarīgi saprast siltumsūkņa darbības fizisko principu un COP būtību — tas palīdzēs pieņemt informētu lēmumu par apkures sistēmu.

Kas ir COP: skaidrojums bez formulām

COP (Coefficient of Performance) — siltumsūkņa lietderības koeficients, kas parāda iegūtās siltumenerģijas attiecību pret patērēto elektroenerģiju. Vienkāršāk sakot, COP norāda, cik kilovatu siltuma jūs saņemsiet no katra iztērētā kilovata elektrības.

Piemēram, Mycond BeeEco siltumsūknis ar COP 4.85 nodrošina 4.85 kW siltuma enerģijas par katru patērēto kW elektrības. Taču rodas likumsakarīgs jautājums: no kurienes rodas šī "papildu" enerģija? Enerģijas nezūdamības likums taču neviens nav atcēlis.

Atbilde ir vienkārša: siltumsūknis nerada enerģiju no nekā — tas pārnes jau esošu siltumu no apkārtējās vides. Lai to labāk saprastu, iedomājieties kravas auto, kas patērē 1 litru degvielas (tā ir mūsu elektroenerģija), lai pārvietotu 4.85 tonnu kravu (tā ir siltumenerģija). Degviela (elektrība) tiek patērēta nevis kravas (siltuma) radīšanai, bet tās transportēšanai.

Kā darbojas siltumsūknis: fiziskais princips

Lai pilnībā saprastu atšķirību starp siltumsūkni un elektrisko katlu, jāaplūko siltumsūkņa darbības cikls:

1. Iztvaicētājs (ārējais bloks) — šeit aukstumaģents vārās pie ļoti zemām temperatūrām (līdz -25°C), absorbējot siltumu no apkārtējā gaisa. Jā, pat aukstā gaisā ir siltums, ko var savākt!

2. Kompresors — saspiež gāzveida aukstumaģentu, paaugstinot tā temperatūru līdz 55–75°C (atkarībā no modeļa).

3. Kondensators — karstā gāze nodod siltumu apkures sistēmas ūdenim un kondensējas, pārvēršoties šķidrumā.

4. Izplešanās vārsts — pazemina aukstumaģenta spiedienu, tas atdziest un cikls atkārtojas.

Galvenais moments: elektroenerģija tiek patērēta nevis sildīšanai, bet kompresora darbībai, kas būtībā ir "siltuma sūknis". Tas ir līdzīgi ledusskapja darbībai, tikai otrādi — tā vietā, lai iznestu siltumu no kameras uz āru, siltumsūknis paņem siltumu no āra un nogādā mājā.

Mycond modeļi šo principu realizē atšķirīgi:

• BeeEco: izmanto Highly rotācijas kompresoru un aukstumaģentu R290 (propāns), darbojas temperatūrās no -25°C līdz +45°C.
• BeeSmart: aprīkots ar Mitsubishi kompresoru un aukstumaģentu R32, aprīkots ar invertora tehnoloģiju vienmērīgai jaudas regulēšanai.
• BeeThermic: darbojas ar Panasonic kompresoru un EVI tehnoloģiju, kas ļauj uzturēt augstu veiktspēju pat pie zemām āra temperatūrām.

Elektriskā apkure: tieša enerģijas pārveide

Atšķirībā no siltumsūkņa, elektriskā apkure (katli, konvektori, sildelementi) darbojas pēc tiešas elektroenerģijas pārveides siltumā principa. Elektrība uzsilda rezistīvo elementu (TEN, spirāli), kas nodod siltumu telpai vai siltumnesējam.

Saskaņā ar enerģijas nezūdamības likumu 1 kW elektroenerģijas maksimums var pārvērsties 1 kW siltuma. Tātad elektriskās apkures COP vienmēr ir aptuveni 1.0. Pat ja elektriskā katla lietderība ir 99%, tas nozīmē, ka no 1 kW elektrības jūs saņemat 0.99 kW siltuma.

Svarīgi saprast: elektriskā apkure nav slikta tehnoloģija, tā vienkārši darbojas pēc cita principa. Elektriskais katls ģenerē siltumu, pārveidojot vienu enerģijas veidu citā, nevis pārnes to no apkārtējās vides kā siltumsūknis.

Salīdzinājums: 1 kW elektrības = ? kW siltuma

Lai uzskatāmi saprastu efektivitātes atšķirību, salīdzināsim, cik siltuma enerģijas dod 1 kW elektrības dažādās apkures sistēmās:

Galvenais secinājums: Siltumsūknis nodrošina 3.2–4.9 reizes vairāk siltuma par katru patērēto kW elektrības salīdzinājumā ar tiešo elektrisko apkuri. Tas nav fizikas likumu pārkāpums, bet to efektīva izmantošana.

Kas ietekmē COP: temperatūra un darba režīms

Svarīgi saprast, ka siltumsūkņa COP nav konstants lielums. Tas mainās atkarībā no vairākiem faktoriem:

Āra gaisa temperatūra:

• Pie +7°C (A7): visaugstākais COP — gaisā ir daudz siltumenerģijas, ko viegli savākt.
• Pie -7°C: COP samazinās, jo gaisā ir mazāk siltumenerģijas.
• Pie -25°C: COP ir viszemākais, taču joprojām augstāks par 1.0.

Piemēram, Mycond MBasic siltumsūknim:

• COP pie A7/W35: 4.0–4.3
• COP pie -7°C: 2.6–2.9

Pat salās siltumsūknis saglabājas 2.6–2.9 reizes efektīvāks par elektrisko katlu. Tas apstiprina, ka tehnoloģija ir izdevīga arī Latvijas klimatā, kur ziemas mēdz būt visai aukstas.

Padeves ūdens temperatūra:

• W35 (siltās grīdas): augstāks COP — kompresoram vajag mazāku darbu, lai uzsildītu ūdeni līdz 35°C.
• W55 (radiatori): zemāks COP — kompresoram jāstrādā intensīvāk, lai sasniegtu augstāku temperatūru.

BeeThermic piemērs: SCOP 4.58 pie W35 (siltās grīdas), bet samazinās līdz 3.28 pie W55 (radiatori).

Svarīga īpatnība: modeļi ar EVI (Enhanced Vapor Injection) tehnoloģiju, piemēram, BeeThermic ar Panasonic kompresoru, saglabā augstu efektivitāti pat pie augstām padeves temperatūrām un zemām āra temperatūrām, kas padara tos ideāli piemērotus veco apkures sistēmu rekonstrukcijai.

SCOP pret COP: sezonālā efektivitāte

Lai objektīvi novērtētu siltumsūkņu efektivitāti, svarīgi atšķirt divus rādītājus:

COP (Coefficient of Performance) — momentānais lietderības koeficients noteiktos apstākļos (piemēram, A7/W35 nozīmē gaisa temperatūru +7°C un ūdens padevi 35°C). Tas ir kā momentānais automašīnas ātrums konkrētā ceļa posmā.

SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) — vidēji svērts koeficients visai apkures sezonai, kas ņem vērā āra temperatūras un darba režīmu maiņu. Tas ir kā vidējais automašīnas braukšanas ātrums visā ceļā, iekļaujot līdzenumus, kāpumus un kritumus.

SCOP ir svarīgāks reālā ietaupījuma novērtēšanai, jo tas parāda efektivitāti nevis "ideālos laboratorijas apstākļos", bet visa apkures sezona laikā konkrētā klimatiskā reģionā. Latvijai un kaimiņvalstīm Baltijā īpaši svarīga ir siltumsūkņa stabila darbība pie zemām temperatūrām.

Mycond sezonālās efektivitātes piemēri:

• BeeSmart: SCOP 4.72–4.98 — viens no augstākajiem rādītājiem nozarē.
• MBasic: SCOP 4.50–4.65 — stabils ietaupījums visa gada garumā.

Ietaupījuma aprēķins: salīdzināšanas metodika

Kā patstāvīgi novērtēt potenciālo ietaupījumu, uzstādot siltumsūkni elektriskā katla vietā? Lūk, pakāpeniska metodika:

Ievaddati aprēķinam:

• Mājas platība un aprēķinātā apkures jauda (parasti 80–120 W uz m² atkarībā no siltumizolācijas)
• Apkures sezonas ilgums jūsu reģionā (Rīgā — aptuveni 200–220 dienas)
• Vidējā sistēmas darba jauda (parasti 40–60% no maksimālās invertoru sistēmām)
• Jūsu elektroenerģijas tarifs

Patēriņa aprēķina formulas:

Elektriskajam katlam (COP = 1.0):

Patēriņš = Jauda × Darba stundas dienā × Sezonas dienu skaits

Siltumsūknim:

Patēriņš = (Jauda × Darba stundas dienā × Sezonas dienu skaits) ÷ vidējais SCOP

Aprēķina piemērs:

Iedomāsimies 150 m² māju Rīgā, nepieciešamā jauda maksimumā 12 kW, taču vidēji sistēma darbojas ar 50% = 6 kW. Apkures sezona 200 dienas, sistēma aktīvi darbojas 12 stundas dienā.

Elektriskais katls patērē: 6 kW × 12 h × 200 dienas = 14,400 kWh sezonā

MBasic siltumsūknis (vidējais SCOP 4.5) patērē: 14,400 ÷ 4.5 = 3,200 kWh sezonā

Elektroenerģijas ietaupījums: 14,400 - 3,200 = 11,200 kWh sezonā

Lai uzzinātu ietaupījumu eiro, sareiziniet ietaupītās kilovatstundas ar savu vietējo tarifu.

Svarīgi piezīmēt:

• Reālais SCOP ir atkarīgs no jūsu reģiona klimata (Latvijas ziemeļos tas var būt nedaudz zemāks)
• BeeEco ar COP 4.8–4.9 nodrošina par 8–9% lielāku ietaupījumu salīdzinājumā ar MBasic
• BeeSmart ar SCOP 4.72–4.98 — viens no efektīvākajiem variantiem Latvijas klimatam
• Šie aprēķini neietver iekārtu un montāžas izmaksas — tikai ekspluatācijas izmaksas

Kad COP neglābs: siltumsūkņu ierobežojumi

Lai arī siltumsūkņiem ir būtiskas priekšrocības, pastāv situācijas, kad piemērotāks var būt elektriskais katls:

• Ļoti veca māja ar lieliem siltuma zudumiem: ja nepieciešama augsta padeves temperatūra (W65–W75), COP krītas līdz 2.5–3.0, lai gan pat tad tas ir labāk nekā elektriskais katls.
• Ekstrēmi auksts klimats: pie temperatūrām zem -25°C vairums siltumsūkņu strādā ar ierobežotu efektivitāti (izņēmums — BeeEco, kas strādā līdz -25°C, taču ar zemāku COP).
• Nav vietas ārējam blokam: īpaši aktuāli dzīvokļiem bez balkona vai privātas teritorijas.
• Ierobežots budžets: sākotnējās investīcijas siltumsūknī ir lielākas, lai gan ilgtermiņā tas ir ekonomiskāks.

Tomēr pat pie COP 2.5–3.0 vissarežģītākajos apstākļos siltumsūknis joprojām ir 2.5–3 reizes ekonomiskāks par elektrisko katlu. Lielākajā daļā Latvijas reģionu, tostarp Rīgā, Daugavpilī, Liepājā un citās pilsētās, moderni siltumsūkņi nodrošina stabilu augstu efektivitāti visā apkures sezonā.

COP mērīšanas metodoloģija: standarti EN 14511 un EN 14825

Kā pārliecināties, ka ražotāja norādītais COP nav mārketinga triks, bet reāls rādītājs? Tam pastāv Eiropas testēšanas standarti:

• EN 14511: standarts COP mērīšanai fiksētos apstākļos (A7/W35, A-7/W35 u.c.). Nosaka precīzus nosacījumus un siltumsūkņu veiktspējas testēšanas metodiku.
• EN 14825: SCOP aprēķina metodoloģija dažādām Eiropas klimata zonām, kas ļauj novērtēt iekārtu sezonālo efektivitāti.
• Heat Pump Keymark: neatkarīga Eiropas kvalitātes sertifikācija siltumsūkņiem.

Visas Mycond siltumsūkņu sērijas (BeeEco, BeeSmart, BeeThermic, MBasic) ir testētas saskaņā ar EN 14511 un EN 14825 standartiem, kas apstiprina norādīto raksturlielumu reālumu. Tātad COP pasē nav reklāmas skaitlis, bet standartizētu laboratorijas pārbaudījumu rezultāts.

Invertora tehnoloģija un tās ietekme uz efektivitāti

Nozīmīgs tehnoloģiskais aspekts, kas būtiski ietekmē siltumsūkņa reālo efektivitāti, ir kompresora tips un jaudas regulēšanas sistēma:

• Parasts on/off kompresors: strādā tikai ar pilnu jaudu, bieži ieslēdzas un izslēdzas, radot enerģijas zudumus katrā startā un temperatūras svārstības.
• Invertora kompresors: vienmērīgi regulē jaudu no 20% līdz 110%, pastāvīgi uzturot optimālu temperatūru bez biežiem startiem, kas papildus taupa elektrību.

Visas Mycond siltumsūkņu sērijas (BeeEco, BeeSmart, BeeThermic, MBasic, BeeHeat) ir aprīkotas ar invertora tehnoloģiju, kas reālo sezonas COP paaugstina par 15–25% salīdzinājumā ar vecajām neinvertora sistēmām. Tas ir īpaši svarīgi Latvijas klimatā, kur apkures vajadzības sezonas laikā nepārtraukti mainās.

Alternatīvie aukstumaģenti: R32 pret R290

Aukstumaģenta tips būtiski ietekmē siltumsūkņa efektivitāti un ietekmi uz vidi:

• R32: tiek izmantots lielākajā daļā Mycond modeļu (BeeSmart, BeeHeat, BeeThermic, MBasic). Tam ir zems globālās sasilšanas potenciāls (GWP), laba efektivitāte, drošs lietošanā.
• R290 (propāns): tiek izmantots BeeEco sērijā ar Highly kompresoru. Tas ir dabīgais gāzes aukstumaģents ar gandrīz nulles globālās sasilšanas potenciālu un izcilām termodinamiskām īpašībām, kas nodrošina augstāku COP. Degamības dēļ tas tiek izmantots tikai monoblokos, kur viss aukstumaģenta kontūrs atrodas ārējā blokā.

BeeEco ar Highly kompresoru un R290 aukstumaģentu sasniedz rekordaugstu COP 4.85 tieši propāna ideālo īpašību un optimizētās rotācijas kompresora konstrukcijas dēļ. Tā ir viena no efektīvākajām izvēlēm Latvijā, kas apvieno augstu veiktspēju ar minimālu ietekmi uz vidi.

Izplatītas kļūdas un mīti par COP

Apskatīsim dažus tipiskus pārpratumus par siltumsūkņu lietderības koeficientu:

• Mīts 1: "COP 4.85 = 485% lietderības koeficients"
  
  Nē, tas nav lietderības koeficients, bet siltuma pārneses koeficients. Lietderības koeficients parāda viena enerģijas veida pārveides efektivitāti citā, bet COP — jau esošas enerģijas pārneses efektivitāti.
• Mīts 2: "Jo augstāks COP, jo labāk jebkuros apstākļos"
  
  Ne vienmēr. Augsts COP pie A7/W35 var būtiski krist pie -15°C vai W55. Svarīgāka ir rādītāju stabilitāte dažādos apstākļos.
• Mīts 3: "Siltumsūkņi nestrādā ziemā"
  
  Mūsdienīgi siltumsūkņi strādā līdz -25°C, lai gan ar zemāku COP. Taču pat COP 2.5 pie -20°C ir 2.5 reizes efektīvāks nekā elektriskais katls.
• Mīts 4: "COP pasē — tā ir reklāmas nepatiesība"
  
  Nē, tas ir standartizētu EN 14511 testu rezultāts, ko veic neatkarīgas laboratorijas.

Biežāk uzdotie jautājumi par siltumsūkņu COP

1. Kas ir COP un kā to saprast?

COP ir siltumsūkņa lietderības koeficients, kas parāda, cik kilovatus siltuma jūs saņemat no katra kilovata elektrības. Piemēram, COP 4.5 nozīmē, ka sūknis nodrošina 4.5 kW siltuma par katru patērēto kW elektrības.

2. Kāpēc COP ir lielāks par 1, ja lietderības koeficients nevar pārsniegt 100%?

COP nav lietderības koeficients. Siltumsūknis nepārveido elektrību siltumā, bet izmanto elektrību, lai pārnestu jau esošu siltumu no apkārtējās vides. Tāpēc COP var būt ievērojami virs 1, nepārkāpjot fizikas likumus.

3. Cik reāli ietaupa siltumsūknis salīdzinājumā ar elektrisko katlu?

Vidēji siltumsūknis ar SCOP 4.5 patērē aptuveni 4.5 reizes mazāk elektrības nekā elektriskais katls, nodrošinot tādu pašu komforta līmeni. Tipiskai 150 m² mājai Latvijā ietaupījums var sasniegt 10,000–12,000 kWh sezonā.

4. Vai siltumsūknis darbojas ziemā pie -20°C?

Jā, mūsdienīgie Mycond siltumsūkņi paredzēti darbam līdz -25°C. Pie zemām temperatūrām COP samazinās, taču saglabājas virs 1.0, tādēļ sūknis joprojām ir ekonomiskāks par tiešo elektrisko sildīšanu.

5. Kas ir labāk: augsts COP pie A7/W35 vai stabils pie zemām temperatūrām?

Latvijā svarīgāka ir rādītāju stabilitāte pie zemām temperatūrām. Labāk izvēlēties sūkni ar nedaudz zemāku nominālo COP, bet ar mazāku tā kritumu salās, īpaši, ja jūsu reģionā ir aukstas ziemas.

6. Kā pārbaudīt, ka ražotājs nepārspīlē COP?

Meklējiet atbilstības sertifikātus EN 14511 un EN 14825 standartiem, kā arī neatkarīgus kvalitātes sertifikātus, piemēram, Heat Pump Keymark. Visi Mycond modeļi šādus sertifikātus ir saņēmuši.

7. Vai elektriskais katls var būt izdevīgāks par siltumsūkni?

Atsevišķos gadījumos — jā, piemēram, ja māja tiek izmantota periodiski, ja nav vietas ārējam blokam vai ja budžets ir ļoti ierobežots. Taču ekspluatācijas izmaksu ziņā siltumsūknis gandrīz vienmēr ir izdevīgāks.

Secinājums: īsta fizika, nevis mārketings

COP principa izpratne ir atslēga informētai apkures sistēmas izvēlei. Siltumsūknis nepārkāpj fizikas likumus, bet izmanto tos visefektīvākajā veidā, paņemot bezmaksas enerģiju no apkārtējā gaisa.

Mycond mūsdienīgo siltumsūkņu COP 4.0–4.9 nozīmē reālu ietaupījumu 4–5 reizes salīdzinājumā ar elektrisko katlu. Tas nav mārketings, bet fizikas procesu rezultāts, ko apstiprina standartizēti testi.

Latvijas iedzīvotājiem — Rīgā, Daugavpilī, Liepājā, Jelgavā, Jūrmalā, Ventspilī — siltumsūknis kļūst arvien pievilcīgāks risinājums, īpaši pieaugot elektroenerģijas tarifiem un pievēršot lielāku uzmanību apkures ekoloģijai.

Vēlaties uzzināt precīzu ietaupījumu jūsu mājai? Mycond inženieri izvēlēsies optimālāko modeli ar augstāko COP jūsu reģiona apstākļiem un jūsu mājas īpatnībām. Atstājiet pieteikumu mycond.eu mājaslapā individuāla risinājuma aprēķinam!